Estudio del proceso difusivo durante el secado isotérmico para la selección adecuada de los materiales de pared para la microencapsulación - Báez González, Juan Gabriel (Universidad Autónoma Metropolitana, 2002)
La microencapsulación es un proceso importante en la industria de los alimentos, para proteger al material encapsulado de la degradación y los factores ambientales como son la luz, humedad, oxigeno, etc. Los materiales de pared pueden retener y proteger el material encapsulado durante su producción y almacenamiento prolongado de las microcápsulas, por eso es importante realizar una selección adecuada de dichos materiales. Varios investigadores han estudiado cualitativamente las curvas de secado isotérmico, para determinar que materiales tienen una alta retención del material encapsulado. En este trabajo se pretende hacer una selección cuantitativa, calculando la difusividad efectiva durante el secado isotérmico de dichos materiales. No existe un método estándar para la determinación experimental de la difusividad efectiva en sólidos, o alimentos líquidos. A partir de las curvas de secado isotérmico se puede calcular la difusividad efectiva utilizando el método del régimen regular. En este trabajo se desarrolló una metodología experimental para obtener las curvas de secado a condiciones isotérmicas de una gota de solución acuosa de biopolímeros. También se desarrolló la metodología para medir el encogimiento de la gota durante el secado para obtener las ecuaciones en función del contenido de humedad para medir el volumen, el área de transferencia de masa y la densidad de la gota obteniéndose un ajuste no lineal para la maltodextrina con dextrosa equivalente de 10 (MD-10), la goma de mezquite (GM) y la goma arábiga (GA). La albúmina de huevo (AH) no mostró un encogimiento ya que las variaciones del volumen fueron menores del 5% durante todo el secado, por lo que se considero constante al igual que el área de transferencia de masa, por lo tanto la densidad de la gota de AH durante el secado es solo función de la masa de la gota. Para calcular el coeficiente de difusividad efectivo (Deff) de la humedad se utilizo el método del régimen regular desarrollado por Schoeber. Se utilizaron los datos de secado isotérmico obtenidos experimentalmente, así como el encogimiento de la muestra. Se encontró que el coeficiente de la difusividad efectivo depende de la humedad así como también de la temperatura. Se encontró que la GM es el material que garantiza una mejor retención y protección del material a encapsular debido principalmente a que es un buen emulsificante y que al inicio y durante el secado forma una red fina y densa disminuyendo así la difusión del agua hacia el exterior. Tiene un comportamiento semejante al de MD-10 sea demostrado que este material es mal emulsificante pero buen material protector de la fase encapsulada. Para la GA la curva de Deff versus contenido de humedad tiene un comportamiento característico, al parecer mantiene una tasa de difusión controlada, por lo que este material puede ser capaz de mantener una tasa de liberación controlada mejor que la MD-10 y GM. La AH es un mal material de pared debido a que su coeficiente de difusión efectivo es grande comparado con la MD-10, GM y GA; durante el secado mantiene una velocidad de secado grande con respecto al contenido de humedad y este comportamiento es característico de los materiales que no forman una red fina y densa durante el secado.